細(xì)胞呼吸一輪復(fù)習(xí)

ATP的主要來(lái)源

——細(xì)胞呼吸2018年一輪復(fù)習(xí)命題趨勢(shì)1.熱點(diǎn)預(yù)測(cè)高考常以實(shí)驗(yàn)探究或生產(chǎn)實(shí)踐為背景進(jìn)行命題,多以非選擇題的形式呈現(xiàn),結(jié)合光合作用綜合考查細(xì)胞呼吸的過(guò)程圖解、影響因素,一般是4~8分;也可以選擇題的形式考查細(xì)胞呼吸的過(guò)程、類型及影響因素,所占分值為2~6分。2.趨勢(shì)分析結(jié)合日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐,分析細(xì)胞呼吸的過(guò)程或影響因素是今后的命題趨勢(shì)知識(shí)體系構(gòu)建復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.掌握細(xì)胞呼吸的概念。2.探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式；3.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的過(guò)程及其特點(diǎn)；4.影響細(xì)胞呼吸的因素。5.細(xì)胞呼吸原理在生活中的應(yīng)用。1.概念:細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他產(chǎn)物,釋放出能量并生成ATP的過(guò)程。2.本質(zhì):氧化分解有機(jī)物,釋放能量。3.類型:有氧呼吸和無(wú)氧呼吸。一、細(xì)胞呼吸的概念思考：細(xì)胞呼吸與呼吸的區(qū)別？酵母菌：?jiǎn)渭?xì)胞真菌，真核生物，兼性厭氧型，

出芽生殖（無(wú)性生殖）

二、探究酵母菌的呼吸方式檢測(cè)原理1、CO2澄清石灰水——變渾濁（根據(jù)變渾濁程度可確定CO2產(chǎn)生情況）溴麝香草酚藍(lán)水溶液——由藍(lán)變綠再變黃（根據(jù)變色時(shí)間長(zhǎng)短可確定CO2產(chǎn)生情況）酸性重鉻酸鉀溶液——由橙色變灰綠色2、酒精細(xì)胞呼吸產(chǎn)物的檢測(cè)有氧裝置無(wú)氧裝置(1)甲組裝置中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液的作用是：

吸收空氣中的CO2,排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。(2)乙組裝置中,B瓶應(yīng)封口放置一段時(shí)間,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶，目的是讓酵母菌將瓶中的O2消耗完,從而保證通入石灰水中的CO2全部是由無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的。條件

澄清石灰水/

出現(xiàn)的時(shí)間

重鉻酸鉀—

濃硫酸溶液有氧無(wú)氧變渾濁／快無(wú)變化變渾濁／慢出現(xiàn)灰綠色實(shí)驗(yàn)結(jié)論酵母菌在有氧和無(wú)氧條件下都能進(jìn)行細(xì)胞呼吸。在有氧條件下產(chǎn)生的CO2多且快,在無(wú)氧條件下進(jìn)行細(xì)胞呼吸能產(chǎn)生酒精,還產(chǎn)生少量CO2。特別提醒1.本實(shí)驗(yàn)中的自變量為是否有氧氣，因變量為澄清的石灰水變渾濁的程度，滴加酸性重鉻酸鉀溶液后的顏色變化等，無(wú)關(guān)變量為酵母菌以及培養(yǎng)液的用量、溫度等。設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系。2.此實(shí)驗(yàn)為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，兩組實(shí)驗(yàn)均為實(shí)驗(yàn)組。3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置的氣密性,否則細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2不能全部通入澄清的石灰水中，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。

。4.不能依據(jù)澄清石灰水是否變渾濁(即是否有CO2產(chǎn)生)來(lái)判斷酵母菌細(xì)胞的呼吸方式。三、有氧呼吸1.概念:細(xì)胞在氧的參與下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生二氧化碳和水,釋放能量,生成大量ATP的過(guò)程。2.場(chǎng)所：線粒體（主要），細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6+6H2O

+6O26CO2+12H2O+能量酶注意：線粒體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)主要有兩個(gè):

線粒體的內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,使內(nèi)膜表面積大大增加。線粒體內(nèi)膜和基質(zhì)中有許多與有氧呼吸有關(guān)的酶。3、有氧呼吸的過(guò)程第一階段（細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）

C6H12O6第二階段（線粒體基質(zhì)）

2C3H4O3+6H2O酶第三階段（線粒體內(nèi)膜）

24[H]+6O22C3H4O3

+4[H]+少量能量6CO2

+20[H]+少量能量酶12H2O+大量能量酶1.有機(jī)物變?yōu)闊o(wú)機(jī)物。2.能量逐步釋放,釋放的能量大部分以熱能的形式散失，少部分轉(zhuǎn)移到ATP中。葡萄糖的初步分解丙酮酸徹底分解[H]的氧化有氧呼吸過(guò)程圖線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6

酶少量能量4[H]2丙酮酸(C3H4O3)第一階段細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)酶6H2O6CO2

少量能量20[H]6O2

6O2

大量能量酶12H2O第二階段:線粒體基質(zhì)第三階段:線粒體內(nèi)膜能能能4.總反應(yīng)式剖析訓(xùn)練時(shí)常會(huì)在第二天早上肌肉發(fā)酸,為什么?蘋(píng)果儲(chǔ)藏久了為什么會(huì)有酒味呢？

1.概念:細(xì)胞在無(wú)氧條件下,通過(guò)多種酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物不徹底地氧化分解,產(chǎn)生C2H5OH(乙醇)和CO2或

C3H6O3(乳酸),釋放出少量能量,生成少量ATP的過(guò)程。2.場(chǎng)所：只有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)3.過(guò)程：四、無(wú)氧呼吸C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)+少量能量C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量酶（高等動(dòng)物、乳酸菌、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根,玉米胚等）（大多數(shù)植物、酵母菌等）無(wú)氧呼吸過(guò)程：第一階段：２C3H4O3

+4[H]

C6H12O6酶＋少量能量第二階段：（與有氧呼吸的第一階段完全相同）2C3H4O3

+4[H]

酶

2C2H5OH（酒精）＋2CO2酶2C3H6O3（乳酸）2C3H4O3+4[H]

無(wú)氧呼吸只在第一階段釋放少量能量,，其余的能量?jī)?chǔ)存在分解不徹底的氧化產(chǎn)物——酒精或乳酸中。釋放的能量多數(shù)以熱能形式散失，少數(shù)生成ATP有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較有氧呼吸無(wú)氧呼吸不同點(diǎn)相同點(diǎn)場(chǎng)所條件產(chǎn)物能量變化聯(lián)系實(shí)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)氧氣、酶無(wú)氧氣、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸釋放大量能量，生成大量ATP釋放少量能量，少量ATP從葡萄糖分解為丙酮酸階段相同，以后階段不同分解有機(jī)物，釋放能量，合成ATP易錯(cuò)1認(rèn)為有氧呼吸的全過(guò)程都需要O2點(diǎn)撥:有氧呼吸的第一階段不需要O2;第二階段需要提供O2條件,但不消耗O2;第三階段消耗O2。易錯(cuò)2認(rèn)為有氧呼吸的場(chǎng)所只有線粒體點(diǎn)撥:①原核生物有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜。②真核生物有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。易錯(cuò)3認(rèn)為無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物一定有CO2點(diǎn)撥:呼吸作用中有H2O生成一定是有氧呼吸,有CO2生成不一定是有氧呼吸,但對(duì)人體而言,有CO2生成一定是有氧呼吸,因?yàn)槿梭w無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸。易錯(cuò)4認(rèn)為有線粒體的細(xì)胞都能進(jìn)行有氧呼吸點(diǎn)撥:線粒體是進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。但許多原核生物細(xì)胞無(wú)線粒體,卻能進(jìn)行有氧呼吸。

細(xì)胞呼吸過(guò)程中能量的變化1mol的葡萄糖2870kJ的能量有1161kJ的能量?jī)?chǔ)存在ATP中徹底氧化分解約60%的能量都以熱能的形式散失用于各項(xiàng)生命活動(dòng)維持體溫有氧呼吸——

能量變化無(wú)氧呼吸——

能量變化釋放：196.65KJ轉(zhuǎn)移ATP：61.08KJ【特別提醒】(1)無(wú)氧呼吸的第一階段與有氧呼吸的第一階段相同。(2)有H2O生成的一定是有氧呼吸（第三階段）,有CO2生成的一定不是乳酸發(fā)酵。(3)人體細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì),酵母菌細(xì)胞產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)(有氧呼吸)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無(wú)氧呼吸)。（4）微生物的無(wú)氧呼吸—發(fā)酵：酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵，產(chǎn)物不同的直接原因是催化反應(yīng)的酶的種類不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。(5)底物為有機(jī)物,不只是葡萄糖,多數(shù)試題以葡萄糖為底物。(6)反應(yīng)類型:氧化分解反應(yīng),有氧呼吸和無(wú)氧呼吸都是氧化分解反應(yīng)。1.動(dòng)物細(xì)胞中,葡萄糖的部分代謝過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.乙來(lái)源于甲和,丙和丁代表不同的化合物B.有氧條件下,過(guò)程①②發(fā)生在線粒體基質(zhì)中C.過(guò)程③發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上,可產(chǎn)生大量能量D.用標(biāo)記,在物質(zhì)丙中可檢測(cè)到練一練C6H12O618OC6H12O6C2.在人體細(xì)胞利用葡萄糖進(jìn)行細(xì)胞呼吸的過(guò)程中，關(guān)于[H]的來(lái)源和用途的敘述，最準(zhǔn)確的是（）選項(xiàng)呼吸類型[H]的來(lái)源[H]的用途A有氧呼吸只來(lái)源于葡萄糖用于生成水B有氧呼吸來(lái)源于葡萄糖和水用于生成水C無(wú)氧呼吸來(lái)源于葡萄糖和水用于生成乳酸D無(wú)氧呼吸只來(lái)源于葡萄糖用于生成酒精B3.下列5支試管中分別含有不同化學(xué)物質(zhì)和活性酵母菌細(xì)胞制備物。在適宜溫度條件下，會(huì)產(chǎn)生CO2的試管有（）①葡萄糖+已破裂的細(xì)胞②葡萄糖+線粒體③丙酮酸+線粒體④葡萄糖+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）⑤丙酮酸+細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（隔絕空氣）

A.①③④⑤B.①②④⑤C.①③④D.②③④A底物為葡萄糖時(shí)O2吸收量=0O2吸收量=CO2釋放量O2吸收量＜CO2釋放量

酒精量=CO2釋放量酒精量＜CO2釋放量只進(jìn)行有無(wú)氧呼吸兩種方式同時(shí)進(jìn)行，多余的CO2來(lái)自有氧呼吸只進(jìn)行無(wú)氧呼吸只進(jìn)行有氧呼吸兩種方式同時(shí)進(jìn)行，多余的CO2來(lái)自無(wú)氧呼吸五、細(xì)胞呼吸方式的判定方法如果消耗O2,則一定有有氧呼吸;如果產(chǎn)物有水,則一定有有氧呼吸;如果產(chǎn)物中有酒精或乳酸,則一定有無(wú)氧呼吸。1.根據(jù)反應(yīng)中物質(zhì)的量的關(guān)系進(jìn)行判斷無(wú)CO2釋放細(xì)胞只進(jìn)行產(chǎn)生乳酸的無(wú)氧呼吸補(bǔ)充:若出現(xiàn)O2吸收量＞CO2釋放量則呼吸底物中可能含有脂肪，由于脂肪含H量高于糖類，因此耗氧量多。（呼吸熵=CO2釋放量\O2吸收量）呼吸作用計(jì)算規(guī)律總結(jié)規(guī)律1.消耗等量的葡萄糖時(shí)，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為（）規(guī)律3.消耗等量的葡萄糖時(shí)，有氧呼吸消耗的氧氣與有氧和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2摩爾數(shù)之比為（）3:13:4規(guī)律2.產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，有氧呼吸與無(wú)氧呼吸消耗的葡萄糖摩爾數(shù)之比為（）1:3(1)真核細(xì)胞:若整個(gè)呼吸過(guò)程均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,則為無(wú)氧呼吸;若部分過(guò)程在線粒體中進(jìn)行,則為有氧呼吸。(2)原核細(xì)胞:原核細(xì)胞沒(méi)有線粒體,其細(xì)胞呼吸在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上進(jìn)行,其呼吸方式應(yīng)根據(jù)產(chǎn)物判斷,若只有二氧化碳和水產(chǎn)生則為有氧呼吸,若還有乳酸或酒精產(chǎn)生,則還存在無(wú)氧呼吸。2.根據(jù)反應(yīng)場(chǎng)所來(lái)判斷O2%CO2釋放量有氧呼吸無(wú)氧呼吸AMCECO2的總量510152025OBNA點(diǎn):只進(jìn)行無(wú)氧呼吸（無(wú)氧呼吸最大）

M點(diǎn):無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)B點(diǎn):有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生等量CO2E點(diǎn):細(xì)胞呼吸最弱，產(chǎn)生總CO2最少對(duì)應(yīng)O2濃度最適合儲(chǔ)存果蔬。應(yīng)用：儲(chǔ)存種子、果蔬時(shí)降低氧濃度；農(nóng)作物中耕松土；增加氧濃度抑制無(wú)氧呼吸，如透氣紗布包扎傷口。AC段：CO2的釋放量>O2的吸收量?jī)煞N呼吸方式同時(shí)存在C點(diǎn)以后：CO2的釋放量=O2的吸收量只進(jìn)行有氧呼吸3.根據(jù)曲線類型進(jìn)行判斷1.有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液,當(dāng)通入不同濃度的O2時(shí),其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如圖所示(兩種細(xì)胞呼吸速率相等),在氧濃度為a時(shí)練一練A.酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸B.2/3的葡萄糖用于無(wú)氧呼吸C.產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所只有線粒體基質(zhì)和內(nèi)膜D.消耗[H]的場(chǎng)所只有線粒體內(nèi)膜B2.甲、乙兩圖都表示某植物的非綠色器官CO2釋放量和O2吸收量的變化。相關(guān)敘述不正確的是A.甲圖中氧濃度為a時(shí)的情況對(duì)應(yīng)于乙圖中的A點(diǎn)B.甲圖中氧濃度為b時(shí)的情況對(duì)應(yīng)于乙圖中的CD段C.甲圖的中c對(duì)應(yīng)的氧濃度是最適合貯藏植物器官的D.甲圖中氧濃度為d時(shí)沒(méi)有酒精產(chǎn)生B3.某興趣小組對(duì)不同氧濃度下酵母菌的細(xì)胞呼吸方式及產(chǎn)物展開(kāi)了研究，如圖為測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。據(jù)圖中信息推斷，錯(cuò)誤的是A.氧濃度為a時(shí)，酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸B.氧濃度為b和d時(shí)，酵母菌細(xì)胞呼吸方式不同C.氧濃度為c時(shí)，有2/5的葡萄糖用于有氧呼吸D.a、b、c、d四種氧濃度下，酵母菌都能產(chǎn)生[H]和ATPC六、影響細(xì)胞呼吸的因素及其應(yīng)用1.內(nèi)部因素——遺傳因素(決定酶的種類和數(shù)量,以植物為例)項(xiàng)目規(guī)律舉例植物種類不同種類的植物的呼吸速率不同旱生植物小于水生植物,陰生植物小于陽(yáng)生植物生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同幼苗、開(kāi)花期呼吸速率較高,成熟期呼吸速率較低器官類型同一植物的不同器官的呼吸速率不同生殖器官大于營(yíng)養(yǎng)器官2.外部因素——溫度、O2濃度、CO2濃度、含水量等因素曲線解讀應(yīng)用溫度溫度主要影響與呼吸作用有關(guān)的酶的活性。一般而言,在一定范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨著溫度的升高而增強(qiáng)。超過(guò)最適溫度后,與呼吸作用有關(guān)的酶的活性下降,呼吸作用受到抑制(1)零上低溫下儲(chǔ)藏蔬菜、水果;(2)大棚蔬菜夜間適當(dāng)降溫以降低消耗,提高產(chǎn)量;(3)溫水和面發(fā)得快O2濃度

O2濃度為0時(shí)只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;O2濃度在10%以下時(shí),既進(jìn)行有氧呼吸,也進(jìn)行無(wú)氧呼吸;O2濃度在10%以上時(shí),只進(jìn)行有氧呼吸(1)通過(guò)降低O2濃度(一般采用低O2濃度,約為5%)來(lái)延長(zhǎng)蔬菜、水果的保鮮時(shí)間;(2)作物栽培時(shí)中耕松土,以保證根的正常呼吸;(3)稻田定期排水,以抑制無(wú)氧呼吸,防止水稻因酒精中毒造成爛根死亡因素曲線解讀應(yīng)用CO2濃度從化學(xué)平衡的角度分析,增加

CO2的濃度對(duì)細(xì)胞呼吸有明顯的抑制作用在蔬菜、水果保鮮中,增加CO2濃度(或充入N2)可抑制細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物消耗(地窖）含水量在一定范圍內(nèi),呼吸作用強(qiáng)度隨含水量的增加而加強(qiáng),隨含水量的減少而減弱種子干燥保存，減弱細(xì)胞呼吸；貯存蔬菜水果，保持一定濕度；干種子萌發(fā)前浸泡處理；3.細(xì)胞呼吸原理的應(yīng)用(1)有氧呼吸原理的應(yīng)用①包扎傷口應(yīng)選用透氣的材料,抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧病原體的無(wú)氧呼吸。②慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)使細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸,避免肌細(xì)胞產(chǎn)生大量乳酸。③及時(shí)松土有利于植物根系的有氧呼吸。④稻田定期排水有利于根系有氧呼吸,防止幼根因缺氧變黑、腐爛。(2)無(wú)氧呼吸原理的應(yīng)用①利用糧食通過(guò)酵母菌發(fā)酵可以生產(chǎn)各種酒。②破傷風(fēng)芽孢桿菌可通過(guò)無(wú)氧呼吸進(jìn)行大量繁殖,較深的傷口需及時(shí)清理、注射破傷風(fēng)抗毒血清等。(1)利用液滴的移動(dòng)情況探究細(xì)胞的呼吸方式①實(shí)驗(yàn)裝置及原理欲確認(rèn)某生物的呼吸類型,應(yīng)設(shè)置兩套呼吸裝置,如圖所示(以發(fā)芽種子為例):裝置1中NaOH溶液的作用是吸收細(xì)胞呼吸所產(chǎn)生的CO2,紅色液滴移動(dòng)的距離代表細(xì)胞呼吸作用吸收的O2量。裝置2中紅色液滴移動(dòng)的距離代表細(xì)胞呼吸作用吸收的O2量與產(chǎn)生的CO2量的差值。七、探究酵母菌細(xì)